Cryptographie
La machine Enigma
Comment les nazis chiffraient leurs messages — et comment Alan Turing les a cassés. Avec un simulateur interactif fidèle à la machine originale.
01Objectif
À la fin de cette séquence : expliquer le principe d'un chiffrement à rotors, comprendre pourquoi Enigma était considérée incassable, et simuler le chiffrement d'un message.
02La machine — jouez avec
Frappez une touche ou tapez au clavier
03L'essentiel
Un chiffrement qui se transforme à chaque lettre
Les anciens chiffrements (César, Vigenère) remplacent toujours A par la même lettre. Enigma tourne ses rotors à chaque frappe : la première lettre et la deuxième ne subissent pas le même codage. C'est ce qui le rendait, a priori, indéchiffrable sans la machine.
Trois rotors qui avancent comme un compteur kilométrique
Le rotor de droite tourne à chaque touche. Quand il a fait un tour complet, il entraîne le rotor du milieu, qui entraîne à son tour le rotor de gauche. Plus de 150 000 positions distinctes possibles avant de se répéter.
Le réflecteur — la faille fatale
Le signal repart en sens inverse via un réflecteur fixe. Conséquence : A ne peut jamais s'encoder en A. Les équipes de Bletchley Park ont exploité cette propriété pour réduire l'espace de recherche de 10²³ à des milliers de cas testables par machine.
Alan Turing et la Bombe
En 1940, Turing conçoit une machine électromécanique — la Bombe — qui exploite les répétitions prévisibles des messages (météo, formules rituelles) pour tester des milliers de réglages par minute. Enigma est cassé en 1941. La guerre est raccourcie d'au moins deux ans selon les historiens.
04Le schéma — chemin du signal
05Alan Turing & Bletchley Park
Invention par Arthur Scherbius
La machine est d'abord commerciale — banques et diplomatie. L'armée allemande l'adopte et la modifie profondément.
Marian Rejewski casse la version commerciale
Le mathématicien polonais analyse des messages et retrouve le câblage interne des rotors grâce à une répétition d'indicateur introduite par erreur de procédure. Première grande victoire.
Les Polonais transmettent leur savoir aux Alliés
Trois semaines avant l'invasion, les services polonais partagent leurs méthodes avec la France et le Royaume-Uni. Sans ce geste, Bletchley Park partirait de zéro.
La Bombe de Turing entre en service
Basée sur les Bombes polonaises de Rejewski, la version de Turing et Gordon Welchman teste 17 000 réglages par heure. Elle exploite la propriété qu'Enigma ne code jamais une lettre en elle-même.
Ultra — le secret le mieux gardé de la guerre
Les messages allemands sont lus en quasi-temps-réel, mais Churchill impose de ne jamais révéler la source. Des convois sont parfois sacrifiés pour ne pas alerter l'ennemi que le code est cassé.
Le secret est enfin levé
Trente ans après la fin de la guerre, le gouvernement britannique déclassifie l'opération Ultra. Le monde découvre l'ampleur du travail accompli à Bletchley Park.
06Jeu — Opération Ultra
Un message ennemi vient d'être intercepté
Les renseignements confirment que les réglages de la machine étaient : Rotors I–II–III, position de départ A–A–A, sans tableau de fiches.
Réinitialisez la machine avec ces réglages (c'est le réglage par défaut), tapez le message chiffré ci-dessous dans le simulateur, et lisez la sortie.
Indice : c'est une salutation de deux mots en anglais, la langue des communications militaires alliées interceptées pour l'exercice.
07À retenir
- Jamais la même lettre que soi-même : A ne s'encode jamais en A. Bletchley en a fait la première faille à exploiter.
- Le réglage change chaque jour à minuit selon un livre de codes mensuel. Capturer ce livre était une priorité militaire absolue.
- La Bombe de Turing n'est pas un ordinateur : c'est une machine dédiée à parcourir les réglages possibles, exploitant les fautes d'inattention des opérateurs.
08Exercice
Sur le simulateur, chiffrez le mot ENIGMA (position de départ A–A–A). Notez le résultat. Réinitialisez, puis rechiffrez ce résultat avec exactement les mêmes réglages. Que se passe-t-il ? Expliquez pourquoi.
Indice — La machine est symétrique : chiffrer la sortie avec les mêmes réglages redonne l'entrée. C'est à la fois sa force (pas besoin d'un déchiffreur séparé) et l'une de ses faiblesses structurelles.
09Vérification des acquis
Pourquoi Enigma était-elle considérée incassable ?
Avec 3 rotors parmi 5, le réflecteur et le tableau de fiches, le nombre de réglages dépasse 10²³. Un humain mettant 1 seconde par essai prendrait des milliards d'années. C'est la machine — la Bombe — qui a changé l'équation.
Qu'est-ce que la faiblesse du message prévisible ?
Les opérateurs finissaient souvent leurs messages par une formule fixe. Connaître une partie du texte en clair et son chiffré correspondant permettait d'éliminer des milliards de réglages impossibles — c'est ce que les cryptanalystes appelaient un « crib ».
Vrai ou faux : Enigma pouvait chiffrer A en A.
Faux. C'est mathématiquement impossible avec le réflecteur : le signal revient toujours par un chemin différent de celui qu'il a emprunté à l'aller. Cette propriété a permis à Turing d'éliminer immédiatement tous les réglages où le texte en clair correspond au chiffré lettre à lettre.